问题 计算题

(18分)如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段水平的直轨道和与之相切的圆弧轨道ABC连接而成,OC连线与竖直方向夹角为θ=30o。空间中存在一与与水平面成θ=30︒且斜向下的电场,电场强度为E,圆形轨道的半径为R=m.一质量为m=1kg的小物块带正电,所带电荷量q,且满足Eq=mg。物块在A点获得一初速度,可使得物块恰能在ABC段不离开圆轨道。求:

(1)物块在C点的速度;

(2)物块在A点对轨道的压力;

(3)滑块从C点飞出后到达水平轨道所经历的时间t。

答案

(1)方向沿切线方,(2) (3)

题目分析:(1)物块所受电场力与重力的合力斜向下,与竖直方向夹角为,大小为:

物块过C点的临界条件为:

解得

方向沿切线

(2)设物块在A点速度为,由动能定理:

在A点:

解得:

根据牛顿第三定律:物块对轨道的压力为  

(3)从C点飞出后,在合力方向作初速度为0的匀加速直线运动

加速度为

位移为

历时

单项选择题
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